由于液体在
离心油泵中的流动过程卜分复杂,很难依靠理论方程来描述和计算,一般多采用试验的方法进行研究,因此需要使用流体力学中的相似原理来指导试验并把试验结果应用到实际问题中。相似原理为离心油泵的相似设计、试验研究和性能换算等方面提供了可靠的理论依据。
一、离心油泵相似条件
要保证液体在两泵中流动相似,必须满足两泵几何相似、运动相似和动力相似。将两台要进行比较的离心油泵分别称为模型泵和原型泵,并用右上角打撇的参数表示模型泵的参数。
(1)几何相似。几何相似是指进行比较的模型泵和原型泵通流部分的几何形状相似,即对应的线性尺寸之比等于比例常数λ
1(也称比例缩放系数),对应的叶片几何角和叶片数均相等。
(2)运动相似。运动相似是指流动过程中,两泵的对应点上同名速度的比值相等,并等于速度比例常数λ
a同时,同名速度的方向角也相等。
(3)动力相似。动力相似是指两泵的对应点上作用的同名力之比相等,并等于力比例常数λ
f,同名力的方向相同。对离心油泵而言,不需要所有的力之比都相等,仅保证粘性力和惯性力之比相等即可,即两泵的雷诺数R
e相等就是动力相似的充要条件。因为离心油泵中R
e>10
5,此时流动阻力和运动状况已不随R
e而变化,自动满足动力相似的要求。
所以,对R
e>10
5的两泵的相似条件是;几何相似和运动相似。符合上述相似条件的泵称为相似泵。
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